纤维素的水解

纤维素的水解 姓名*** *级*班第*实验小组～电话 一、实验原理 纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40,50%，还有10,30%的半纤维素和20,30%的木质素。 常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，如酒精、乙醚、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此，在常温下，它是比较稳定的。但是纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖: (CHO)+nHO?nCHO6105n26126 纤维素 葡萄糖 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的CuO沉淀;能和银氨溶液发生银镜反应: 2 二、实验操作过程与实验现象 1.按浓硫酸与水7?3(V/V)的比例配制HSO溶液20mL于50mL的烧杯中。 24 2.取脱脂棉或滤纸一片(4×4cm即可)撕碎1/4，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴中加热约10min，直到溶液显棕色为止。水浴加热温度不能过高，60-70?即可，温度过高容易造成炭化。 3.取出小烧杯，冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中，用移液管取该溶液1mL注入一大试管中。用固体NaOH中和溶液，逐渐加入，当pH在3-5之间时，再加NaCO调节溶液的pH至9。将制得的溶液加水稀23 释到10mL。 4.洗干净试管，配制银氨溶液。将3中溶液取2,3mL滴加到盛有银氨溶液的试管里，水浴加热，管壁附积一层银镜。如下图。 5.配制好Cu(OH)后，使溶液的pH,11，取3中溶液2,3mL于新制的2 Cu(OH)试管中，酒精灯上加热，可以看到棕色固体，稍微转动一下略微能看2 到红色沉淀。 三、注意事项 1.整个实验所用之水均为蒸馏水，以免引起副反应而干扰银镜反应。做银镜反应的试管可按下法洗涤:先用沸腾的碱液洗去油污，其次用沸腾的酸液洗去无机盐，最后用蒸馏水冲洗干净备用。洗净的是，内壁上附着水膜均匀，既不聚成水滴也不成股流下。 2.含纤维素最高的原料为棉花。此外还有锯末、纸张等，但滤纸做该实验效果较佳。 3.酸性水解所用HSO的浓度过大，易使纤维素脱水炭化而致溶液变黑，浓24 度过小，水解度又不够，实验HSO溶液的质量分数以70%为宜。 24 4.银氨溶液的pH=9，新制Cu(OH)悬浊液的pH,11，是实验成功的保证。 2 银氨溶液要现制现配，因为久置的银氨溶液会生成AgN，这种物质极易3爆炸;Cu(OH)也要现制现配。 2 5.银氨溶液的配制，将氨水加到AgNO中，边加边振荡，至白色沉淀恰好3 溶解为止，溶液呈无色透明。 四、相关文献与重点文献综述 1.实验内容，现行高二化学教材第七章第二节淀粉、纤维素的演示实验7-5(纤维素的水解)中，是用一小团棉花或几小片滤纸放入试管，加几滴90%的浓硫酸，用玻璃棒把棉花或滤纸捣成糊状。小火微热，使成亮棕色溶液。稍冷，滴入3滴CuSO溶液，并加入过量的NaOH溶液使溶液中和至出现Cu(OH)42沉淀，加热煮沸。按教材上的实验操作，前部分水解操作没有问，后面部分，向亮棕色的溶液中加入CuSO溶液再加入过量的NaOH溶液后，观察不4 到蓝色沉淀，却看到黑褐色悬浊液(棕色和蓝色混合后成为黑褐色)，让学生产生误会。对该实验进行如下改进，能很好地解决这个不足。实验如下: ?亮棕色的溶液中加入过量的6mol/LNaOH中和，使溶液的pH=11—12 ?蒸馏水将中和后的溶液稀释至透明的浅棕色。 ?向溶液中滴加几滴2%CuSO溶液，看到蓝色沉淀，加热煮沸后看到看4 色沉淀变成红色CuO沉淀。 2 22.关于纤维素水解实验的改进:取约2cm滤纸撕碎后放入试管，小心滴加约10滴98%的浓HSO，并迅速用玻璃棒搅拌成无色粘稠状液体，滤纸若未24 溶解，可再加适量浓HSO，完后加入5滴蒸馏水，把试管放入沸水中，边加24 热，边搅动约30s，此时可出现亮棕色，取出试管加入15滴10% CuSO溶液，4 再加入固体NaOH中和，若有盐析出，可滴加蒸馏水，这时会看到溶液的颜色先变浅，后又突然变深，只要温度合适，会看到红色沉淀(CuO)生成。 2 五、参考文献 [1]茅树国等主编.中学化学实验大全[M].山东科学技术出版社.1988:469 [2]金立藩主编.中学化学实验大全(下册)[M].江苏科学技术出版社.1988:88 [3]化学教育.1955，(7):31 [4]黄墩卓.纤维素水解实验的改进[J].化学教学.1986:12